Устройство для моделирования кпд механических передач (его варианты)

Устройство для моделирования кпд механических передач (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.1. Устройство для моделирования КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов :механичесз ой передачи, состоящий из пяти масштабных резисторов, двуЯ ограничительных диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов и с первым входом первого сумматора , выход которого является выходом устройства, выпряг/ительный .мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены с соответствующими первыми выводами третьего и четвертого мааутабных резисторов,, первый вход уртройства подключен к первому выводу пятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с входом операционного усилителя и с анодом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничительного диода подключен к вторым выводам первого и третьего масштабных резисторов, а анод второго ограни .читального диода соединен с вторыми выводами второго и четвертопэ масштабных резисторов, выход второ го сумматора подключен к входу инвертора , отличающеесяо тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей за счет учета потерь, пропорциональных приведенному внутреннему моменту, второй вход устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом инвертора, о 2, Устройство для моделирования КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий из пяти масштабных резисторов, двух (Ограничительных диодов и операционного .усилителя, выход которого соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов i и с первым входом первого сумматора , выход которого является выходом устройства, выпрямительный мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены: соответствующими первыми выводами третьего и четвер ,того масштабных резисторов, вход устройства подключен к первому выводу пятого масштабногхэ резистора, второй вывод которого :Соединен с входом операционного усилителя и с анодом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничительного диода подключен к вторым выводам первого и третьего масштабных резис

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ueI Э

Ц5П 0 06 0 7/64 ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ..(21) 3404552/18-24 (22) 02.03.82 (46) 28.02.84. Вюл. Р 8 (72) Г.В. Трель (71) Ковровский филиал Владимирского политехнического института (53) 681.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 222,755, кл. 0 06 0 7/64, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

205384, кл. G 06 G 7/64, 1966 (прототип). (547. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

КПД МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57).1. Устройство для моделирования КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий из пяти масштабных резисторов, двух ограничительных диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов и с первым входом первого сумматора, выход которого является выходом устройства, выпрямительный,мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены с соответствующими первыми выводами третьего и четвертого масштабных резисторов„ первый вход удтройства подключен к первому выводу пятого маештабного резистора, второй вывод которого соединен с

l входом операционного усилителя и с анодом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничйтельного диода подключен к вторым выводам первого и третьего масштабных резисторов, а анод второго ограничительного диода соединен с вторыми выводами второго и четвертого масштабных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора, о т л и ч а ю щ е е с яо тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей за счет учета потерь, пропорциональных приведенному внутреннему моменту, второй вход устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом инвертора.

2. Устройство для моделирования

КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий из пяти масштабных резисторов, двух ограничительных диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первымй выводами первого и второго масштабных резисторов и с первым входом первого суммато-. ра, выход которого является выходом устройства, выпрямительный мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены: соответствующими первыми выводами третьего и четвертого масштабных резисторов, пер вый вход устройства подключен к первому выводу пятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с входом операционного усилителя и с анодом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничительного диода подключен к вторым выводам первого и третьего масштабных резис1076924

20

50 торов, а анод второго ограничительного диода соединен с вторыми выводами второго и четвертого масштабных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при моделировании систем с обратимыжл и необратимыми механическими передачами, особенно систем автоматического управления с учетом КПД прямого и обратного ходов передач, определяемых через потери, пропорциональные приведенному внутреннему моменту моделируемой передачи.

Известно устройство для моделирования КПД механических передач, 1 содержащее два триггера Шмидта, логическую схему сравнения знаков напряжений; клапанную диодную схему, операционные усилители и блоки переменных коэффициентов, учитывающее КПД прямого,и обратного ходов обратимых и необратижгх передач (Q, Недостатком данного. устройства является сложность из-за применения большого числа элементов и связей между ними, что отрицательно сказывается на точности моделирования.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для моцелирования КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий из пяти масштабных резисторов, двух ограничительных диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов и с первым входом перво.го сумматора, выход которого является выходом устройства, выпрямительный мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены с соответствующими первыми выводами третье го и четвертого масштабных резисторов, первый вход устройства подключен,к первому выводу пятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с входом опеза счет учета потерь, пропорциональных приведенному внутреннему моменту, второй вход устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора. рационного усилителя и с анодом и катодом соответственно первого и второго ограничительных дидов, катод первого ограничительного диода

5 подключен ко вторым выводам первого и третьего масштабных резисторов, а анод второго ограничительного диода соединен со вторыми выв-дами второго и четвертого масшта ных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора.

Недостатком известного устройства является то, что на нем невозможно воспроизвести потери, пропорциональные приведенному внутреннему моменту, и сам приведенный внутренний момент моделируемой передачи, соответствующий усилиям в ее высших парах трения.

Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет учета потерь, пропорциональных приведенному внутреннему моменту передачи.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для моделирования

КПД механических передач, содержацем два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий иэ пяти масштабных резисторов, двух ограничительрых диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первыьи выводами первого .и второго масштабных резисторов и с первым входом первого сумматора, выход которого является вйходбм устройства, выпрямительный мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом и выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены с соответствующими первыми выводами третьего и четвертого масштабных резисторов„ первый вход устройства.подключен к первому выводу пятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с входом операционного усилителя и с ано1076924 дом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничительного диода подключен к вторьвч выводам первого и третьего масштабных резисторов, а анод второго ограничитель- 5 ного диода соединен с вторыми выводами второго и четвертого масштаб-( ных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора, по .первому варианту второй вхо(х устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом инвер- 35 тора, а по второму варианту, второй вход устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым .входом первого сумматора, второй 2() вход которого соединен с выходом второго сумматора.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, первый вариант; на фиг. 2 - то же, 25 второй вариант.

Устройство содержит сумматоры

1 и 2, выпрямительный мост 3, инвертор 4, блок 5 моделирования прямого и обратного ходов механической передачи ° Кроме того, сумматор 1 содержит резисторы б, операционный усилитель 7. Сумматор 2 содержит резисторы -8, операционный усилитель 9. Выпрямительный мост 3 содер жит диоды 10. Инвертор 4 содержит резисторы 11 и операционный усилитель 12. Блок 5 моделирования прямого и обратного ходов механической передачи содержит масштабные резис= торы 13, ограничительные диоды 14 4() и операционный усилитель 15.

Устройство работает следующим образом.

По первому варианту напряжение с 45 первого входа М, пропорциональное выходному (приведенному входному) моменту передачи, поступает на первый вход сумматора 1, на второй вход которого подается напряжение с выхода операционного усилителя 15.

Выбором значения отношения сопротивлений резисторов б в соответствии с величиной коэффициента потерь

КВ (КВы„) обеспечивается алгебраическое суммирование на этом сумматоре 1 входного напряжения с первого входа М устройства с напряжением, пропорциональным первой составляющей общего момента потерь, определяемой величиной Квх(К(,,„). 6О

В результате на выходе сумматора 1 получаем напряжение, пропорциональное приведенному внутреннему моменту передачи МВХ, которое поступает на вход выпрямительного 65

Mix — ЧВ при Sign M ff fÄ = SignfJ, Ч вх Вх(х (, „М „при Sign М „= -Sign< . (моста 3 и пройдя через его входную. диагональ, т. е. через инвертор

4, уже с другой полярностью — Mff поступает на первый вход сумматора

2, на второй вход которого подается напряжение с выхода операционного усилителя 15. Выбором значения отношения сопротивлений резисторов 8 в соответствии с величиной коэффициента потерь Кв,(КВя) обес5(Х печивается алгебраическое суммирование на этом сумматоре 2 входного напряжения — M ef с напряжением, пропорциональным второй составляющей общего момента потерь, определяемой величиной Кв„„(К(f„). B результате на выходе у сумматора 2, т.е. на выходе устройства, вырабатывается напряжение, пропорциональное приведенному входному (выходному) моменту передачи.

По второму варианту (фиг. 2) напряжение М В„ с выхода сумматора 1 (фиг. 2) одновременно непосредственно подается на вход выпрямительного моста 3 .и на первый вход сумматора 2.

В обоих вариантах с вершин выходной диагонали выпрямительного моста 3 разнополярные напряжения, пропорциональные модулю приведенного внутреннего момента передачи, в качестве опорных подаются на опорные входы блока 5 ° В результате одно из этих напряжений со знаком, определяемым полярностью напряжения на втором входе (д устройства, пропорционального частоте вращения валов моделируемой передачи, с выхода блока 5 подается на вторые входы сумматоров 1 и 2 для формирования первой и второй составляющих приведенного момента потерь, определяемых величинами приведенного внутреннего момента передачи и ее коэффициентов потерь КВ„ и Квы„ .

У большинства механических передач знаки этих коэффициентов одийаковы, а у некоторых, в частности из планетарных, широко используемых в технике, знаки различны.

Соотношение напряжений, пропорциональных, например, выходному моменту Мвых на первом входе устройства и приведенному входному моменту МВХ на его выходе описывается сле ующей системой уравнений: (1+К )М при Вз.8((М = S1gng

I ((ВХ (1--K>>< )M> npH Sign M =-Sign ° !

< (g npu Sign М = Signp

1 КВ1 ВЫХ

ВН

МВ Прн Sign МВЫХ =-Я1К и (квх м ых

ИЛИ

1076924 где д = частота врашения одного из валов передачи, например выходного, NII — приведенный внутренний момент передачи, соответствумций усилиям в ее высших парах трения, Кц, К,»- коэффициенты потерь передачи, "-4х

КПД прямого хода передачи, ""," "вь х

1-"выл — КПД.обратного хода передави 4ФКвх чи.

Предлагаемое устройство позволяет при моделировании систем с обрат ными и необратимыми механическими

Филиал ППП Патент г.ужгород,ул.Проектная,4 передачами различных типов воспроизвести соотношения между моментами на выходе и входе передачи, определяемые величинами КПД прямого и обратного ходов с учетом переменных потерь, пропорциональйых приведенному внутреннему моменту в высших парах передачи как при одинаковых, так и при различных знаках ее коэффициентов потерь. Учет ука"О эанных потерь расширяет функциональные возможности применения устройства и повышает точность моделирования механических систем с обратимыми и необратимыми механичес15 кими передачами по сравнению с прототипом.